特點：
集裝箱碼頭是一種比較粗放型的行業(yè)。以某國際集裝箱港口為例，包括裝卸橋有36臺、龍門吊有68臺。在集裝箱碼頭堆場作業(yè)的裝卸機械數(shù)量有104 臺之多，因此如何科學合理地對裝卸設備進行管理正成為一個十分迫切的問題?？紤]此次方案應用在國際集裝箱碼頭的信息技術(shù)要全面性和先進性。系統(tǒng)依靠可編程控制技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)、.NET 編程技術(shù)和無線冗余等多種現(xiàn)代技術(shù)，實現(xiàn)了港區(qū)內(nèi)各類起重機設備電子化的集中監(jiān)控與統(tǒng)計管理。
圖1 大型集裝箱港口實拍
需求：
集裝箱碼頭應用的各種無線系統(tǒng)是優(yōu)質(zhì)服務和高效運作的硬件基礎?？紤]將來業(yè)務量的不斷增長，必須對機械設備的高效、可靠性提出非常高的要求。為實現(xiàn)對運行在場地的輪胎吊和岸橋等大型機械設備運行狀態(tài)的遠程實時監(jiān)控（RCMS）、故障診斷和維護管理、可視化系統(tǒng)對輪胎吊(RTG)的GPS 實時定位、與CTAOS 集裝箱碼頭信息管理系統(tǒng)的接口。無線局域網(wǎng)系統(tǒng)是實施整個集裝箱業(yè)務可視化實時管理系統(tǒng)的重要組成部分。并且要滿足：
24 x 7操作
昂貴的車輛和起重機——服務實施費用高
所有系統(tǒng)的可靠性必須非常高
通常需要自動備份或雙份系統(tǒng)以確保不停頓的操作
依靠軟件控制移箱，依靠無線傳遞移箱指令
設備必須易于使用、不麻煩、高度可視
設備必須易于維護和管理
解決方案：
西門子工業(yè)無線網(wǎng)設備以穩(wěn)定的性能承擔起整個集裝箱業(yè)務可視化實時管理系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸。采用西門子的無線接入點模塊SCALANCE W788-1/W788-2 來搭建工業(yè)無線局域網(wǎng)。
使用西門子的無線客戶端模塊SCALANCE W744－1/746-1/747-1 將PLC 等設備接入無線局域網(wǎng)。這兩類產(chǎn)品支持WLAN 標準IEEE.11a/b/g；運行頻率為2.4GHz 或5GHz，數(shù)據(jù)速率高達54Mb/s。因為關(guān)鍵節(jié)點的數(shù)據(jù)速率可得到有效保證，因此具有較高的可靠性；由于采用了WPA 和128 位編碼的加密技術(shù)(AES)，能防止非法訪問，安全性高；通過安全向?qū)Ш驮诰€幫助提供組態(tài)支持；由于采用了可以拆卸的C-plug(組態(tài)插件)，發(fā)生故障時能快速更換。根據(jù)用戶要求和方案設計思想，RCMS 監(jiān)控中心通過部署在集裝箱場地內(nèi)的多套W788-2Pro 模塊與RTG、QC 通信。每個RTG 和QC 的YASKAWA 港機專用PLC 通過W746-1Pro 模塊及以太網(wǎng)連接模塊與控制中心通信。
圖2 集裝箱碼頭RCMS系統(tǒng)圖
根據(jù)西門子W746-1Pro 無線產(chǎn)品的特點，將模塊連接到一個5 口交換機上，為將來用戶數(shù)增多時，可以平滑的升級，解決用戶增多的問題。每臺W746-1Pro 提供一個無線模塊，每臺W746-1Pro 的IP 地址保持在一個網(wǎng)段；為實現(xiàn)裝卸橋在整個網(wǎng)絡中無縫漫游，需將網(wǎng)絡名稱（SSID）設置為相同；考慮集裝箱堆場內(nèi)多個基站的同頻干擾，每個基站射頻模塊采用了MTI 高性能定向天線，保證每個方向使用的頻點不相重疊。
本系統(tǒng)充分考慮到無線AP 信號覆蓋冗余設計，保證無論任何單個AP 出現(xiàn)故障時，集裝箱碼頭RCMS 系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡沒有單點故障，從而不會影響PLC 控制信號、上行和下行視頻信號的顯示。利用Siemens SIMATIC SCALANCE W788 系列AP 獨特的“IP Alive”功能，當W788 系列AP 與其連接的交換機之間通信鏈路一旦中斷，W788 系列AP 就會“Down” 掉自己的Radio，避免出現(xiàn)無線客戶端與AP 建立連接卻無法與后端服務器通訊的“孤島”現(xiàn)象。
圖3 輪胎吊實際配置圖
同時滿足了室外應用的無線居于網(wǎng)絡產(chǎn)品的條件：
溫度——取決于當?shù)貧夂?，可以?20°C到50 °C
空氣——靠海——鹽霧、風、雪、冰
室外——日曬、雨、雪
距離——現(xiàn)場可能很大，幾公里長
移動車輛、集裝箱堆、船
燈塔或燈桿
高樓
工業(yè)安裝
優(yōu)點：
集裝箱碼頭RCMS 系統(tǒng)項目組經(jīng)過多方考察及論證采用了西門子提供的工業(yè)冗余無線技術(shù)。既滿足了58 臺輪胎吊上控制信息的回傳，又滿足了23 臺岸橋視頻影像傳回控制室。通過對目前各種無線技術(shù)的比較和研究，西門子工業(yè)無線網(wǎng)的高帶寬、高速率為RCMS 系統(tǒng)的穩(wěn)定運行保駕護航。并且還有以下諸多特點：
可通過無線方式對PLC程序進行修改
可通過無線方式對故障進行復位
可通過無線方式對數(shù)據(jù)進行采集，不必現(xiàn)場抄表。
數(shù)據(jù)采集后能在上位計算機中生成EXCEL表格
上位計算機能夠通過無線方式或有線方式進入設備的PLC程序，對相關(guān)點進行控制。
